​​裂解加工技术首先于20世纪90年代在德国被应用于发动机连杆制造上，以新颖的构思从根本上改变了传统连杆加工方法，其后在全世界得到广泛地推广和成功应用。目前，除了连杆也应用于轴瓦和发动机箱体曲轴轴承座等的制造。以裂解连杆为例，其利用断裂粗糙面进行定位，复位精度高，承载能力强，无需加工体、盖结合面及定位销孔，降低了螺栓连接孔的精度要求，减少了加工工序，减轻了连杆重量，大幅降低制造能耗和成本，具有良好的经济效益，成为连杆加工的发展方向。目前，汽车制造业强劲需求带动冶金企业和汽车零件制造业加快推进相关材料和技术的研发、推广工作。

目前在连杆制造过程中，欧洲、日本、中国等主要采用非调质钢、微合金钢材料，而北美等主要采用铁基粉末金属材料。但是，不管采用何种材料，均将裂解加工作为连杆加工的主要方式和发展方向。

通常，铝合金连杆主要采用中等强度塑性的变形铝合金6061、6082，以及高强度低塑性的变形铝合金2A14等制造，主要应用于通机（除车用及特殊用途以外的汽油机，其标定功率一般在30kW以下）。江苏大学姜银方教授最早提出采用双金属复合技术制备裂解连杆毛坯。连杆采用两种不同金属制备，连杆体与连杆盖采用具有良好强韧性能的2A14铝合金，而在连杆大头部设置裂解层，裂解层充填具有良好的脆断性的A390铝合金。

由于钛合金具有良好的塑性，难以实现裂解加工。雅马哈发动机公司与新日铁住金公司合作开发了多项新技术，突破了该难题。竞技雅马哈YZF-R1摩托车的发动机连杆采用了新日铁住金公司生产的新型Super-TIX 51AF钛合金，并且其采用了裂解加工技术。新型合金与裂解加工技术结合，确保了加工成本的降低以及生产效率，从而实现了批量化生产。

近年轻合金快速发展表明其是极佳的汽车轻量化材料解决方案，扩大镁合金在汽车上的应用是推动合金产业发展的主要动力之一。目前，裂解加工技术在锻钢、铁基粉末金属、铜合金、铝合金、钛合金上实现了成功应用，但在镁合金上未见报道。本文在概述裂解加工技术在金属材料上的研究和应用现状基础上，介绍了镁合金ZK60裂解连杆毛坯工业试制情况，分析其组织性能，并与新型的铝合金2A14分切型连杆进行对比。

实验材料及方法

本实验采用的材料是从某企业购买的挤压镁合金ZK60棒材，棒材直径φ125mm，合金成分如表1所示。另外对比分析了以2A14铝合金为原材料生产的分切加工用连杆，其合金成分如表2所示。

表1 ZK60挤压镁合金的合金成分（wt.%）

表2 2A14铝合金连杆的合金成分（wt.%）

利用金相显微镜和扫描电镜观察金相组织和析出相，镁合金试样使用4%硝酸-酒精溶液浸蚀20s，铝合金试样利用凯勒试剂（氢氟酸硫酸水溶液）浸蚀。由于连杆杆部最薄处厚度仅为5mm，统一取板状试样进行性能检验。镁合金连杆毛坯锻造采用云南西仪工业股份有限公司800t锻造生产线，模具为吉利4G15型，工艺流程为“感应加热→辊锻→预锻→终锻→冲孔→切边、校正→控制冷却”。采用线切割，分别沿棒材的轴向和径向，切取连杆毛坯锻造用料，其尺寸φ38mm×106mm，每根可锻打一件连杆毛坯。

实验结果及讨论

铝合金连杆

采用分切加工的某型铝合金连杆实物如图1所示。利用凯勒试剂浸蚀的铝合金连杆SEM形貌及能谱分析结果如图2所示。可以看出，组织中基体为灰黑色，析出相呈现白色。白色析出物和嵌入析出物为铝铜的共晶析出相，根据成分比例初步确定为CuAl2相。而基体中的Cu含量很低，这些Cu元素主要分布在共晶析出相中，弥散的析出相使铝合金的强度明显提高。在连杆杆部取拉伸试样测得平均抗拉强度为424MPa，平均屈服强度为357MPa，平均断后伸长率为12.2%，平均断面收缩率为21.0%。